冷轧焊管空拔时的壁厚变化量

 无锡冷轧焊管工件在加热和冷却过程中，由于表层和芯层的冷却速度和时间不一致，会形成温差，导致体积膨胀和收缩不均匀，产生应力，即热应力。在热应力作用下，表层开始温度低于芯层，收缩大于芯层，使芯层拉伸。当冷却结束时，表层被压缩，芯被拉伸，因为芯的冷却体积收缩不能自由进行。即在热应力的作用下，工件表层被压缩，型芯被拉。
多年研究的结果表明，无论是理论公式或经验半经验公式，都实难准确确定，冷轧焊管空拔时的壁厚变化量。因为,它们忽视了以下三个问题：
1)空拔前，同一支管料上各横截面的平均壁厚并不相等,存在“同管壁厚差”。管壁越厚，同管壁厚差越大;
2)同一架管料,每支管料的平均壁厚也不相等,存在“同架壁厚差”;
3)带芯棒拔制后，管料的实际壁厚大于名义壁厚,即管壁将“上浮”(偏厚)。
这种现象受冷却速度、材料成分和热处理工艺的影响。冷却速度越快，含碳量和合金成分越高，冷却过程中热应力引起的塑性变形不均匀和残余应力越大。
另一方面，当钢冷轧焊管的结构在热处理过程中发生变化，即奥氏体转变为马氏体时，比容的增加会伴随着工件体积的膨胀，工件的各个部分会相继发生相变，导致体积增长不一致，产生结构应力。由于组织应力的变化，表面的拉应力和心脏的压应力正好与热应力相反。微结构应力的大小与马氏体相变区材料的冷却速度、形状和化学成分有关。